［成果情報名］デジタルカメラを用いた瞳孔反射時間測定による牛の血中

［成果 情報名］デジタルカメラを用いた瞳孔反 射時間測定による牛の血中ビタミンA濃度の推定
［要約］肥育牛の眼球に懐中電灯で光を照射した後、コンパクトデジタルカメラのビデオ
撮影機能を用いて瞳孔反射時間を測定することにより、現場において簡単に血中ビタミン
A 濃度を推定できる。
［キーワード］血中ビタミン A 濃度、瞳孔反射時間、デジタルカメラ、動画撮影
［担当］福島農総セ・畜産研究所・沼尻分場
［代表連絡先］電話 0242-64-3321
［区分］東北農業・畜産
［分類］技術・普及
-------------------------------------------------------------------------------［背景・ねらい］
肥育牛のビタミンＡ欠乏による損耗防止のためには、個体毎の血中ビタミンＡ濃度（以
下「ＶＡ濃度」）を把握する必要がある。ＶＡ濃度を正確に測定する方法としては高速液
体 ク ロマ ト グ ラフ 法 （ HPLC）が一般的であるが経費と時間を要する。このため、開発さ
れている瞳孔反射（収縮）時間からＶＡ濃度を推定する方法を基に、コンパクトデジタル
カメラを用い瞳孔反射時間を測定し、現場で簡単で且つ正確な測定方法を確立する。
［成果の内容・特徴］
１．平成 21、22 年生まれの肥育牛（当場 24 頭、肥育農家 1 戸 8 頭）を試験に供した。
２．コンパクトデジタルカメラを用いた瞳孔反射時間測定方法
(1) 牛を頭絡で保定し、小型三脚（脚長 10cm 程度）を頭部（頬骨部）にゴムひもで固
定した後、コンパクトデジタルカメラを装着し、牛の眼球を撮影する（写真１）。
(2) 手のひらで牛の眼瞼を塞ぎ 10 秒間遮光した後、眼球から約 10cm の距離で一般的に
用いられている懐中電灯（12,000 ルクス）で光を照射して瞳孔の収縮状況を動画撮影
する。
(3) パソコン上で画像を再生して正確な瞳孔反射時間を測定する。（パソコンがない場
合はデジタルカメラの画像からも測定できる。）
３．上記の撮影環境の下で、高ＶＡ牛（ビタミンＡ制限給与開始時の適正域である 80IU/dl
以上の牛群）、中ＶＡ牛（30 ～ 80IU/dl 未満の牛群）、低ＶＡ牛（欠乏症の危険域である
30IU/dl 未満の牛群）の瞳孔反射時間は、それぞれ 3.4 ± 1.2 秒、6.5 ± 1.3 秒、9.5 ± 1.9
秒であり、有意差（P<0.001）が認められる（表１）。
４．収縮が完全に停止するまでの瞳孔の変化は、高ＶＡ牛では速やかな動きで収縮が完了
するのに対し、低ＶＡ牛では緩慢な動きを見せながら収縮が完了する（図１）。
５ ． ＶＡ 濃 度 と瞳孔反 射時間 の関係は 、ｙ＝ 227.44e-0.242x の近 似曲線で 示され、 R ２ ＝
0.8139 の高い寄与率が得られた（図２）。
［成果の活用面・留意点］
１．本法は、NOSAI 宮城中央家畜診療センターの松田らが「黒毛和種肥育牛における Vitamin
Ａと瞳孔反射の関係」
（1999 年度農林水産大臣賞受賞）
（家畜診療、47 巻 4 号、p239 － 243、
2000）の報告に基づいて開発した。
２．ビタミンＡの制限給与を実施する肉用牛肥育農家等において生産者自らが測定可能で
あり、ビタミンＡ欠乏症の早期発見に応用できる。
３．瞳孔反射時間が９秒以上の牛は、ビタミンＡ欠乏症の危険性がある。
４．低ビタミンＡの牛は瞳孔の収縮が緩慢になるため、デジタルカメラ又はパソコン上で
注意深い観察が必要である。
５．コンパクトデジタルカメラは、動画撮影と 10cm 以内の距離から接写できる機能を備
えた機種が必要である。
［具体的データ］
写真１(a) 撮影器具一式（懐中電灯、
デジタルカメラ、小型三脚、ゴムひも）
写真１(b)
カメラを眼球から 10cm の
距離に装着
表１　VA濃度レベルと瞳孔反射時間の関係
区分
VAの基準
ｎ
瞳孔反射時間（秒）
高VA牛 80IU/dl以上(VA制限開始時の適正域) 19
3.4±1.2　ａ
中VA牛
30～80IU/dl未満
20
6.5±1.3　ｂ
低VA牛
30IU/dl未満（欠乏症危険域）
25
9.5±1.9　ｃ
注：瞳孔反射時間（秒）の列の異符号間にP<0.001で有意差あり。
100.0 90.0 低VA区
80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 y = 227.44e‐0.242x
R² = 0.8139
200
VA濃 度 （ IU/dl）
瞳 孔 の 収 縮 割合（%）
250
高VA区
150
100
50
30.0 20.0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
時間（秒）
図１ 瞳孔の変化
10 11 12 13
0
2
4
6
8
10
12
14
瞳孔反射時間（秒）
図２ 瞳孔反射時間とVA濃度の関係
（福島県）
［その他］
研究課題名：瞳孔反射速度測定によるビタミンＡ欠乏症対策
予算区分：県単
研究期間：2009 ～ 2010 年度
研究担当者：荻野隆明、伊藤等、鈴木庄一、大﨑次郎